变压器电能的输送

关于变压器电能的输送第1页，共27页，2023年，2月20日，星期三1.理想变压器的原理与规律一台理想变压器的输出端仅接一个标有“12V6W”的灯泡，且正常发光，变压器输入端的电流表示数为0.2A，则变压器原、副线圈的匝数之比为()A.7∶2B.3∶1C.6∶3D.5∶2

因为，I2=P2／U2=6/12A=0.5AI1=0.2A所以n1∶n2=I2∶I1=5∶2D第2页，共27页，2023年，2月20日，星期三

点评：理想变压器的关系式：①电压关系：U1/U2=n1/n2(变压比)，即电压与匝数成正比．

②功率关系：P入=P出，即I1U1=I2U2+I3U3+…③电流关系：I1/I2=n2/n1(变流比)，即对只有一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比．第3页，共27页，2023年，2月20日，星期三2.变压器的动态分析

如图10­2­2，一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时(

)A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大图10­2­2第4页，共27页，2023年，2月20日，星期三

解析：理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I2减小，导致输出功率P2减小，所以输入功率P1减小；输入的电压不变，所以输入的电流I1减小，B正确．第5页，共27页，2023年，2月20日，星期三

点评：理想变压器P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和．第6页，共27页，2023年，2月20日，星期三

(2010皖西重点中学联考)如图10­2­3所示，理想变压器初级线圈接一正弦交流电源，交变电压的有效值恒定不变．则下列说法中正确的是()

图10­2­3第7页，共27页，2023年，2月20日，星期三A．只将S1从2拨向1时，电流表示数变小B．只将S2从4拨向3时，电流表示数变大C．只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大D．只将变阻器R3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小第8页，共27页，2023年，2月20日，星期三

解析：只将S1从2拨向1时，电流表示数变大，A错误；只将S2从4拨向3时，电流表示数变小，B错误；只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压不变，C错误；只将变阻器R3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小，D正确．第9页，共27页，2023年，2月20日，星期三3.远距离输电发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图.(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.(3)用户得到的电功率是多少？第10页，共27页，2023年，2月20日，星期三（1）输电线路的示意图如图所示，（2）输电线损耗功率P线=100×4%kW=4kW，又P线=I22R线，输电线电流I2=I3=20A第11页，共27页，2023年，2月20日，星期三原线圈中输入电流所以这样U3=U2-U线=5000V-20×10V=4800V，所以（3）用户得到的电功率P出=100×96%kW=96kW第12页，共27页，2023年，2月20日，星期三

点评：输电导线损耗的电功率：P损=I2R线=(P/U)2R线，因此，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电导线上损耗的功率就减少到原来的1/n2.减少输电线上电能的损失方法：①减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料；加大导线的横截面积．②提高输电电压，减小输电电流．

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某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致()A.升压变压器初级线圈中的电流变小B.升压变压器次级线圈两端的电压变小C.高压输电线路的电压损失变大D.降压变压器次级线圈两端的电压变大C第14页，共27页，2023年，2月20日，星期三4.互感器在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是()

第15页，共27页，2023年，2月20日，星期三第16页，共27页，2023年，2月20日，星期三电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多.监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中.

答案：A第17页，共27页，2023年，2月20日，星期三

点评：互感器是按比例变换电压或电流的设备．互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A，均指有效值)，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化．互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全．

第18页，共27页，2023年，2月20日，星期三(2010亳州期末测试)如图10­2­4所示，L1和L2输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器．若已知甲的变压比为500∶1，乙的变流比为200∶1，并且已知加在电压表两端的电压为220V，通过电流表的电流为5A，则输电线的输送功率为()A．1.1×

102WB．1.1×

104WC．1.1×

106WD．1.1×

108W图10­2­4第19页，共27页，2023年，2月20日，星期三

解析：加在电压表两端的电压为220V，L1和L2输电线两端的电压为500×

220V；通过电流表的电流为5A，输电线的电流为200×

5A，则输电线的输送功率为1.1×

108W.只有D正确．第20页，共27页，2023年，2月20日，星期三

易错题：如图10­2­5所示，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3.初级线圈的输入电压是660V，次级线圈的电阻为0.2w，这台变压器供给100盏“220V,60W”的电灯用电．求：(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率；(2)接通负载时次级线圈的端电压；(3)每盏灯的实际功率．图10­2­5第21页，共27页，2023年，2月20日，星期三第22页，共27页，2023年，2月20日，星期三(2)接通后次级线圈有电阻要消耗电能，由于次级线圈内部存在电压降，所以次级线圈的端电压不再是220V，而应以次级线圈为研究对象应用闭合电路欧姆定律去求次级线圈的端电压．(3)由于次级线圈的端电压达不到灯泡的额定电压，灯泡的实际功率要小于每盏灯的额定功率．第23页，共27页，2023年，2月20日，星期三第24页，共27页，2023年，2月20日，星期三第25页，共27页，2023年，2月20日，星期三

点评：理解能力的高低